卷4 抛体运动 圆周运动-【创新教程】2027年高考物理总复习大一轮创新示范卷

物理 创新示范卷（四） 题号 1 2 6 7 8 9 10 答案 D D B C D D A BD AD CD 1.D[烟花做曲线运动，其速度方向沿运动轨迹的切线 做自由落体运动， L 方向，烟花在c点的水平速度为零，故烟花受到空气阻 力的作用，水平方向并非是匀速运动，故A错误：由于 有H=子e,解 存在空气阻力的作用，不是只受重力，所以烟花由b点 得t4C=0.6s,若网L2 M 到c,点不是做平抛运动，故B错误；烟花在b,点受到空 球恰不触网，则有 B 气阻力和重力的作用，其加速度并非是竖直向下，故C H-h=7g%8,解 错误：由于在b点时烟花存在向下的加速度，故烟花处 于失重状态，故D正确.] 得tAB=0.4s 网球在水平方向上做匀速直线运动，即xAB:xAC= 2D「沙包做平抛运动，有九7，解得1三√，由 tAB 1AC=2:3 题图可知，教师抛出的沙包下落的高度较大，则运动 因△CMB与△CNA为相似三角形，则有xAB:xAC 的时间较长，所以教师应先抛出沙包，两沙包才能相 =INM:INC-2:3 遇，故A、B、C错误；若知A和C、B和C的高度差 因4=12m2=9m,可得xc=之4×号=9m, H4C和H,则可计算出两沙包相遇前平抛的时间， 根据x=t,A、B两，点的水平距离可表示为LAB= +(合)=多6m u1t1+ut2=v√ 胜应十 2Hc,故D正确.] 则发球机有效发球时发出网球的最小速率为yim= g 3.B[当光束转到与竖直方向夹角为日时，在地面上的 工C=155m/s,故选A.] tAC 2 光点转动的线速度为u= cos 8.BD[对运动员运动分析可知，从坡道A点滑出后， 水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运 设地面上光点的移动速度为，则有os日=h@ cos 动，根据竖直上抛运动的对称性，即上升时间等于下 解得光束打在地面上的光点的移动速度大小= 降时间，由题知第二次的滞空时间比第一次长，所以 司造R] 第二次下降时间大于第一次下降时间，根据= 1 4.C[根据G=mg,可知瓶子受重力作用，故A错误： 281,可知，第二次腾空最大高度大于第一次腾空最 油和水绕圆心转动的角速度相等，故B错误；在最高 大高度，又因为两次水平位移相等，所以两次位移角 点，油做圆周运动的向心力由水提供，故水对油有指 不同，即两次滑出速度方向不相同，故A错误，B正 向圆心的作用力，故C正确：根据a=awr可知，水的 确；因为第二次下降时间大于第一次，且两次水平位 向心加速度大小大于油的向心加速度大小，故D错 移相等，根据x=t知，第二次滑出后水平分速度小 误. 于第一次，即第二次在最高点速度小，又由心，=gt可 5.D[小孩在最高点受到重力、绳子拉力，合外力沿轨 知，第二次滑出后竖直分速度大于第一次，所以第二 迹切线，垂直于绳子，受力不平衡，故A错误；在最低 次滑出速度不一定大，故C错误，D正确.] 点时合外力提供向心力，由牛顿第二定律得F一mg= 9.AD[摩托车在水平方向的速度为y,=UMCOS37”= m尺=ma,故在最低点，小孩加速度竖直向上，处于超 20m/s,摩托车在N点的速度为v=c0s5= 重状态，故B错误：最低点时，小孩有向心加速度，故C 20√2m/s,以竖直向下为正方向，速度变化量的大小 错误：在最低，点时小孩对秋千踏板的压力和秋千踏板 为△v=UNsin45°-(-UMsin37°)=35m/s,故A正 对该同学的支持力是一对相互作用力，由牛顿第三定 确，B错误：不计空气阻力，摩托车在空中只受重力的 律可知压力、支持力大小相等，故D正确.] 作用，加速度为重力加速度，则△0=g△t,可知速度变 6.D[当游戏者刚要做离心运动时，所受静摩擦力达到 化量的方向为竖直向下，故C错误，D正确.] 最大，为f=g,因魔盘带动游戏者加速旋转起来， 10.CD「根据几何关系可知，两绳都处于伸长状态时， 故将f正交分解成切向的分力f1和径向的分力f2, 两绳与竖直杆的夹角（锐角）均为60°：当绳2刚好伸 则有=2+f3,其f=ma=mg,f=mr 直时，有mRan60=mm1sn60,解得w√层，故 解得0√2 竖，故选D.] 当0o√臣时，能2热地，说1与整直方向的夫角 7.A[当发球机有效发球且发出网球的速率最小时，球 为0，有T1sin0=mw2Lsin0, 应恰好到达有效区域的边缘，如答图所示，网球从A 得T1=mw2L,故绳1上的张力随w的增大而增大， 点发出后落在C点.网球从A点发出后，在竖直方向 故A错误：两绳均处于伸长状态时，竖直方向有 答案-8 创新示范卷·参考答案 T1cos60°=mg+T2cos60°，可得T1-T2=2mg,可 竖直初速度y=gt, 知绳1上的张力与绳2上的张力差值恒定，故C正 初速度=√十诉， 确：水平方向有T1sin60°+T2sin60°=mw2Lsin60°， 解得v=5m/s. 可得T1+T2=mw2L, 答案：(1)0.3s(2)5m/s 绳1、绳2上的张力均随w的增大而增大，当竖直转 14.解析：(1)设小球在轨道1上运动时，细绳与竖直方 轴的角速度为3√ g时，代入上式联立解得T= 向的夹角为0，有sin0=尽 7 mg,故B错误，D正确.] 由牛顿第二定律得ngtan0=moR, 解得w1=5rad/s; 11.解析：(1)本实验通过控制质量m、角速度w和半径r (2)设小球在轨道2上运动时的轨道半径为r,细绳 中两个物理量相同，探究向心力F与另外一个物理 与竖直方向的夹角为a,有 量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法.故在 tan a=Ah' 研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持w和 r相同.故选C. 由于单位时间△t内旋转半径扫过的面积不变，则 (2)图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，则是 在研究向心力的大小F与角速度ω的关系.故选B. Z4·R=zAn (3)两钢球质量m相等，做匀速圆周运动的半径r相 1=w1R, 等，根据F=mw2r F11 由牛频第二定律得mgtan a=m鸣 可知二者角速度之比为侧 2√F23 解得v2=3m/s. 两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有w]R= 答案：(1)w=5rad/s(2)v2=3m/s W2R2 15.解析：(1)设物块运动到最低，点时速度为0，根据牛 与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为== vo R2 @1 顿第二定律有7mg一mg=m元， 马，故选D 解得=√6gL: (2)设物块运动到A点时速度大小为1，根据几何关 答案：(1)C(2)B(3)D 12.解析：(1)因为本实验研究平抛运动，所以斜槽末端 系有= 2 0s30 %=2√2gL, 切线必须水平，故A正确：小球体积大不利于确定位 由于mgsin0=mgcos0, 置，受到的空气阻力会更大，故B错误；题图乙中的 因此物块在斜面上做匀速直线运动，在斜面上运动 三个小球，小球C是最先释放的，故C错误；释放小 球时，小球若离斜槽的水平部分太近，则离开斜槽的 的时图 速度太小，这不利于实验，故D错误. (3)物块运动到A点时竖直方向的分速度 (2)小球在水平方向做匀速直线运动，故在题图乙 中，由小球A运动到小球B所在位置所用的时间和 vy=otan30°=√2gL, 由小球B运动到小球C所在位置所用的时间相等， 圆周运动的最低点与A点的高度差h1一2g 设小球A运动到小球B所在位置所用的时间为T, A点离水平地面的高度h2=L十Lsin30°=1.5L, 正方形小方格的边长L=10cm,则在竖直方向上，有 没有斜面体时，物块做平抛运动的水平位移 3L-2L=gT2,解得T=0.1s, 在水平方向上，有2L=0T, $1=00 2+h2=√301， 解得o=2.0m/s, g 有斜面体时，物块做平抛运动下降2L高度的水平位 设小球B所在位置的竖直分速度为心，则有vy 5L 2T =2.5m/s, 移x=√ 2×2L=26L, 由自由落体运动的速度公式有心y=gt, 物块落地，点离圆周运动最低，点间的距离 解得t=0.25s, s2=x+Lcos30°= 小球B所在位置到斜槽末端的水平距离为x0=t (26+). =0.50m. 则有斜面体时小球的落地点与无斜面体时小球的落 答案：(1)A(2)2.00.50 13.解析：(1)篮球从出手到垂直打在篮板上的逆过程可 地点间的距离为△=”-1=气26+5-V3丽 视为平抛运动，则H-方=， 答案：(1)√6gL 解得t=0.3s; (2)由题意可知，水平初速度w,=千， 答案-9创新示范卷（四） 第四章 抛体运动 圆周运动 (75分钟100分) 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是 符合题目要求的) 1.如图为烟花在空中的运动轨迹，虚线为轨迹上α、b、c三点的切线，其中最高 点b的切线方向水平，c点的切线方向竖直，可知该烟花 ( ) A.由a点运动到c点过程中，水平方向做匀速运动 B.由b点到c点做平抛运动 史 C.在b点的加速度方向竖直向下 D.在b点处于失重状态 2.在一次学农活动中，农忙之余师生利用自制的沙包进行放松活动，教师和学 沙包 生分别在A、B两点分别以速度1和2水平抛出沙包，两沙包在空中的C 学生 沙包 郡 点相遇，忽略空气阻力，重力加速度为g,则 ( 教师 A.教师和学生同时抛出沙包 B.学生应先抛出沙包 C.若教师远离学生几步，则需要与学生同时扔出沙包，两沙包才能相遇 D.若知A和C、B和C的高度差HAC和Hx,可求出A、B两点的水平距离 3.如图，离地高度为h的激光灯正以大小为ω的角速度在竖直面内转动，当光束转到图示位置 时，光束与竖直方向夹角为，此时光束打在地面上的光点的移动速度大小为 ( 77了 777777777777777777777777 A.hotan 0 B.、hw C. hω D.- hw cos20 sin20 n20 4.在“天宫课堂”上，航天员叶光富用绳子一端系住装有水油混合液体的瓶子，做如 图所示的圆周运动，一段时间后水和油成功分层，密度较大的水集中于小瓶的底 部.在水油分离后做匀速圆周运动的过程中，下列说法正确的是 ( 如 阳 A.瓶子整体不受重力 投 B.水的角速度大于油的角速度 C.在最高点水对油有向下的作用力 D.油的向心加速度比水的向心加速度大 5.荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示小孩正在荡秋千，若忽 略空气阻力，则下列说法正确的是 ( A.在最高点时小孩速度为零，处于平衡状态 B.在最低点时小孩处于失重状态 C.在最低点时小孩速度最大，加速度为零 D.在最低点时小孩对踏板的压力大小等于踏板对该同学的支持力 蜜 6.图为旋转魔盘，某游戏者（视为质点）与水平盘面间的动摩擦因数为4，魔盘带 动游戏者加速旋转起来，当游戏者刚要做离心运动时，切向加速度大小α'= 3 4g(g为重力加速度大小)，已知游戏者距圆盘中心的距离为r,最大静摩擦 力等于滑动摩擦力，则游戏者刚要做离心运动时，魔盘的角速度为 34g B.g (2-N3)4g D. 48 2r 2r 2r 4-1 7.如图1为一个网球场的示意图，一个网球发球机固定在底角处，可以将网球沿平行于地面的各个方 向发出，发球点距地面高为1.8m,球网高1m.图2为对应的俯视图，其中L,=12m,L2=9 .按照规则，网球发出后不触网且落在对面阴影区域（包含虚线）内为有效发球.图中虚线为球 场的等分线，则发球机有效发球时发出网球的最小速率为（忽略一切阻力，重力加速度g=10/s2) () 发球机 球网 发球机 图1 图2 A.15 2m/s B.15 m/s c华ms D.20√2m/s 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，有多项符合 题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.2024年7月31日，邓雅文在巴黎奥运会自由式小轮车女子公园赛决赛中不畏强 手，勇夺金牌，这是我国夺得的首枚自由式小轮车项目的奥运金牌，比赛过程中的 某个片段可以简化为图示过程，她先后两次从坡道A点滑出，均落至B点，第二次 的滞空时间比第一次长，空中运动过程忽略一切阻力.则 A.两次滑出速度方向相同 B.两次腾空最大高度不同 C.第二次滑出速度一定大 D.第一次在最高点速度大 9.在一场特技表演中，一名摩托车手从一个倾角为37°的斜台顶端M 点以25/s的速率起飞.车手在空中飞行了一段距离后，连人带 车在另一个位置较低而倾角为45°的斜台上降落.若要平稳着地， 37」 摩托车着地时的速度方向，必须与较低的那个斜台表面平行.如图 45°入 所示，车手刚好在较低的斜台顶端N点平稳着地.若将摩托车和人看作质点，空气阻力不计，g 取10m/s,则摩托车从M到N的飞行过程中 () A.速度变化量的大小为35m/s B.速度变化量的大小为(20√2-25)m/s C.速度变化量的方向与初速度夹角为82°D.速度变化量的方向为竖直向下 10.如图所示，一质量为m的小球用两个长度均为L的轻质细绳系着，两根绳另一端 分别固定在竖直转轴上的a、b两点，a、b两点之间的距离也为L,小球随竖直转 轴一起在水平面内做匀速圆周运动.已知重力加速度为g,当竖直转轴以不同的 角速度ω转动时，下列说法正确的是 ( A.若0<a<2时，绳1上的张力随的增大而波小 B.两绳均处于伸长状态时，绳1上的张力不随ω的变化而变化 C.两绳均处于伸长状态时，绳1上的张力与绳2上的张力差值恒定 D.当竖直转轴的角速度为3,2时，绳2上的张力大小等于子mg 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11.(6分)用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大 标尺1标尺2 小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系.两个变速轮塔通变速 钢球钢球 变速 轮塔1 轮塔2 过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动， 槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向 皮带 心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒 转动手柄 下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢 球所受向心力的比值.如图是探究过程中某次实验时装置的状态， 4-2 (1)在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持 相同. A.m和 B.w和m C.w和r D.m和F (2)图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小F与 的 关系 A.质量m B.角速度w C.半径r (3)图中所示，两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小 球所受向心力的比值为1：9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为 A.1:3 B.9:1 C.1:9 D.3:1 12.(8分)某兴趣小组利用斜槽和多个相同小球来研究平抛运动的特点，部分实验装置如图甲 所示 斜槽轨道 甲 主要实验步骤如下： ①将斜槽固定在贴有正方形方格纸的木板旁，调节木板竖直（方格纸中的竖线也竖直）： ②依次将多个相同小球从斜槽上同一位置由静止释放； ③小球运动过程中，用手机对小球进行拍摄，选择满意的照片进行分析处理.某次实验所拍照 片中同时出现了三个小球，如图乙所示 (1)在该实验中，下列说法正确的是 (填正确答案标号). A.斜槽末端切线水平 B.应选质量小、体积大的小球 C.图乙中的三个小球，小球A是最先释放的 D.小球尽可能从靠近斜槽的水平部分由静止释放 (2)已知该方格纸每小格的边长为10cm,取当地重力加速度大小g=10m/s,忽略空气阻力，则小球 做平抛运动的水平初速度= m/s,图中小球B所在位置到斜槽末端的水平距离x。 m.(结果均保留两位有效数字) 13.(10分)篮球比赛中，一同学某次跳起投篮，出手点与篮板的水平距离 为x=1.2m,离地面高度为h=2.6m,篮球垂直打在竖直篮板上的位 置离地面的高度为H=3.05.将篮球看成质点，忽略空气阻力，g取 10m/s2.求： (1)篮球从出手到垂直打在篮板上的运动时间t: (2)出手时篮球速度v的大小。 4-3 14.(14分)如图所示，轻质细绳穿过竖直的细管子拴住一个可视为质点的小球， 用手拽住细绳另一端，小球在水平面内的轨道1上做半径R=0.3m的匀速 圆周运动，现用力将细绳缓慢下拉，使小球上升到与管子顶端的高度差△ 0m的水平轨道2上做匀速圆周运动，已知小球在轨道1上运动时，管子 顶端露出的绳长L=0.5m,小球缓慢上升过程中，单位时间内旋转半径扫 过的面积不变，取重力加速度大小g=10m/s2.求： (1)小球在轨道1上运动的角速度大小ω1； (2)小球在轨道2上运动的速度大小2， 15.(16分)如图所示，质量为m的小物块用长为L的细线悬挂于O点，给物 块一个水平初速度使其在竖直面内做圆周运动，物块运动到最低点时， 细线的拉力大小等于7g,斜面体ABCD固定在水平地面上，斜面AB 长为L,倾角为30°，BC竖直且长也为L,若物块做圆周运动到最低点时 细线突然断开，此后物块恰好从A点无碰撞地滑上斜面AB,最终落在地 面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为，空气阻力不计。 30°C B 求： (1)小物块做圆周运动在最低点时速度大小； (2)小物块在斜面上运动的时间： (3)有斜面体时小球的落地点与无斜面体时小球的落地点间的距离， 4-4 创新示范卷（四） (物理)答题卡 姓 名 准考证号 条形码粘贴区（居中） 缺考 注意事项 填涂样例 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真在规定位置贴 正确填涂 好条形码。 违纪 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米及以上黑色字 错误填涂 迹的签字笔书写，要求字体工整，笔迹清楚。 3.严格按照题号在相应的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 ☑×☒O 4.保持卡面清洁，不装订，不要折叠，不要破损。 】0 选择题 (共46分，1一7小题，每小题4分，8~10小题，每小题6分) 正确填涂 1ABCD 2ABC回 3ABCD 4ABCD 5ABCD 6ABCD 7ABCD 8ABCD 9ABCD 10ABCD 各 非选择题（共54分）（需用0.5毫米黑色签字笔书写） 的答题 11.(6分) (1) 内作答 (2) ,超出边框的答案无效 (3) 12.(8分) (1) (2) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 物理答题卡（四）第1页（共4页） 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 13.(10分) H h 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 物理答题卡（四）第2页（共4页） 考生 考生务必将姓名、座号用0.5毫米黑色签字笔认真填写在书写框内，座号的每个 姓名 座号 必填 书写框只能填写一个阿拉伯数字，填写样例：若座号02，则填写为回回 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 14.(14分) 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 物理答题卡（四）第3页（共4页） 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 15.(16分) N 30CB 请在各题目的答题区域内作答 ,超出边框的答案无效 请在各题目的答题区域内作答，超出边框的答案无效 物理答题卡（四）第4页（共4页）